ck520立式车床总体及床身设计

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1、摘要随着我国对石油需求的快速增长,石油钻井工程也有了长足的发展，这就有效地带动了螺杆钻具的发展。由于钻井时钻杆受力大，温度高，加之高压泥浆的冲刷摩擦，钻杆台肩面和螺纹牙型很容易变形、磨损或局部损坏，从而造成整根钻杆报废。为了降低成本，需要对螺杆钻具的锥螺纹进行修复。鉴于数控车床的诸多优点，采用数控管子车床对锥螺纹进行修复。木论文简述了数控管子车床的发展现状和发展趋势，数控加工螺纹的难点是起始点确定问题。对数控管子车床的总体布局进行设计，介绍了数控车床的结构特点：主要是床身、车床结构和传动系统。着重对数控管子车床滑鞍滑板及刀架进行设计，涉及滚珠丝杠副的选用和校核，伺服电机的选用

2、，盘形回转刀架刀盘的设计和导轨的选用。最后结合相关理论和牛产实践论证其合理性和可行性。关键词：卧式车床；纵向进给；回转刀架；数控机床Abstract1.1课题研究背景、目的及意义随着我国对石油需求的快速增长,石油钻井工程也有了长足的发展，这就有效地带动了螺杆钻具的发展。螺杆钻具结构简单、性能可靠，是理想的井下动力钻具，已广泛应用于丛式井、定向井、长中短半径水平井、分支井和大位移井。石油钻井时，钻杆是一根一根地用内外锥管螺纹联接在一起的。由于钻井时钻杆受力大，温度高，加之高压泥浆的冲刷摩擦，钻杆台肩面和螺纹牙型很容易变形、磨损或局部损坏，从而造成整根钻杆报废。为了降低成本，对螺

3、纹牙型进行机械加工修复，以使钻杆得到多次重复利用。螺杆钻具锥螺纹可以使用管子车床进行修复加工，但是使用普通管子车床加工时间长、操作难度大，在修复过程中需要对每个工件进行手工对刀，并且飞溅的铁屑极易对工人造成身体上的伤害。因此对数控管子车床进行研究就有着重要的实际意义。1.2课题有关技术的研究历程与发展现状1.2.1课题有关技术的研究历程在石油开采方而，高技术含量的机械产品与机械加工制造方法是工程能否正常进行的决定性因素。冃前在石油开采过程中，螺杆钻具是应用最广泛的一种井下动力钻具。主要用于定向井、水平井的造斜及扭方位施工，一部分也用于直井反转或侧钻作业中。它是一种以钻井液为动

4、力，把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进出口形成一定的压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。钻探时，仍然需要钻探机、泥浆泵、钻杆和钻塔等常规钻探装备。施工定向钻孔时，要借助定向仪给造斜工具定向。与螺杆钻配套使用的造斜工具有弯接头、弯外管和偏心块等。采用螺杆钻施工定向孔能提高钻孔质量，提供精确地质资料，节约进尺，降低成本，解决许多无法施工的工程难题，因此，它是钻探工程的一种特种工具。螺杆钻具上的连接螺纹是锥而梯形管螺纹，钻井时由于受力大、温度高，锥螺纹牙型极易损坏。

5、普通螺纹在进行加工时往往分为三个步骤，分别是钻孔、攻丝、安装。首先在已损坏的螺孔上按规定的直径钻一孔，然后用特制的丝锥在这已经扩大了的孔中攻丝，最后将螺套装入螺孔中，螺套的内螺纹就形成了与原螺纹相同的内螺纹。但是螺杆钻具不能用这种方法，而且钻具的材料价格相当昂贵,应使每次修复去除材料尽量少，尽可能延长钻杆的使用寿命，使每次修复去除材料最少，所以我国有大量的石油钻杆锥螺纹的修复加工工作，以便石油钻杆可以多次重复使用以便实现更大的经济效益。钻杆锥螺纹的修复加工可以使用管子车床，但是由于锥螺纹大端有轴间，精度要求高，修复加工时既有保证精度又要防止刀具与轴间相撞。用管子车床加工时间长

6、、操作难度大，需要有经骑丰富业务熟练的技术工人。在修复工程中往往需要手工对刀，飞溅的铁屑极易对工人造成身体上的伤害。由此可见改用数控管子车床是非常有必要的。1.2.2数控机床特点数控机床的控制单元，数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点：(1)加工精度高，具有稳定的加工质量；(2)可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；(3)加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；(4)机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高(一般为普通机床的3—5倍)；(5)机床自动化程度高，可以减轻劳动强

7、度；(6)对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。1.2.3数控车床加工螺纹的原理在加工螺纹时，要满足以下几点要求：1)螺纹加工一般要经过几次切削才能完成，为防止乱扣，每次循环加工的初始进刀位置相同；2)切制多头螺纹时,能正确分度；3)主轴每转一圈，车刀能精确纵向移动一个螺距，否则就会产生螺距课差。1.2.4数控机床发展方向数控机床的发展趋势高速化、高精度化、高可靠性、复合化、智能化、柔性化、集成化和开放性是当今数控机床行业的主要发展方向。数控技术的问世已有40多年的历史，它是由机械学、控制